### VPX_8640_PPC_IA_X 主控平台知识点总结 #### 一、产品简介 **VPX_8640_PPC_IA_X** 是一款基于 **VITA46** 规范的 **6U VPX** 信号处理板，主要特征包括： - **处理器**: 板载 **4 颗 MPC8640D 双核 PowerPC 处理器**。 - **内存**: **4GB DDR2 SDRAM**。 - **板型**: **6U VPX** 板型。 - **带宽**: 内部和外部交换带宽为 **80Gbps Serial RapidIO**。 - **软件支持**: 提供 **VSILib AltiVec 运算库** 和 **ReDes 系统开发和调试平台**。 该平台采用了 **风冷散热设计**，适用于高性能计算和信号处理应用领域。 #### 二、产品特性详解 1. **高性能 MPC8640D 双核 PowerPC 处理器**: - **数量**: 每块板上搭载 **4 颗** MPC8640D 双核处理器。 - **时钟频率**: 外部系统时钟为 **100MHz**，内部 MPX 总线和外部 DDR2 SDRAM 的工作时钟为 **400MHz**。 - **操作系统**: 支持 **VxWorks** 操作系统，并可选择单核或双核工作模式。 - **功能**: 主要负责计算处理任务，是整个平台的核心计算资源。 2. **4GB DDR2 SDRAM 存储器**: - **容量**: 每颗 MPC8640D 处理器配备两个独立的 DDR2 内存控制器，每个控制器外接 **64 位宽、512MB DDR2 SDRAM**。 - **总数**: 全板共有 **4GB DDR2 SDRAM**，由 **32 片 16bits × 8Meg × 8banks** 的内存芯片组成。 - **用途**: 用于存储操作系统和应用程序运行所需的高速缓存数据。 3. **128MB NOR FLASH**: - **数量**: 每颗 MPC8640D 处理器的总线上配有一片 **128MB NOR FLASH** 芯片。 - **位宽**: **16 位**。 - **用途**: 用于存储 bootloader、操作系统和用户程序等。 4. **Spartan-3AN 系列 FPGA**: - **功能**: 用于设备的功能配置和电源、复位管理。 - **扩展性**: 可根据需求扩展处理器之间的总线、中断信号通信。 - **注意事项**: 修改 FPGA 逻辑可能导致系统无法启动，用户不应自行修改或删除 FPGA 中固化的逻辑。 5. **I2C 温度传感器**: - **连接方式**: 每颗 MPC8640D 处理器通过 I2C 总线连接一个温度传感器。 - **作用**: 配合内部的温度传感器，可以实时监测处理器核心温度。 6. **Serial RapidIO 交换**: - **带宽**: 内部和外部交换带宽为 **80Gbps**。 - **作用**: 为处理器间的数据交换提供高速通道。 7. **以太网交换**: - **功能**: 实现网络数据的交换与传输。 - **重要性**: 对于网络通信和数据交互至关重要。 8. **管理单元**: - **概述**: 包括各种管理和监控功能。 - **作用**: 实现对系统的监控和维护。 #### 三、配置管理 1. **用户配置**: - **方法**: 通过拨动 PCB 背面的拨码开关 S2 实现。 - **功能**: - **位置 1**: ON 表示使用双核，OFF 表示使用单核。 - **位置 2**: ON 表示快速启动模式，OFF 表示正常启动模式。 - **位置 3-4**: 暂未使用。 - **替代方案**: 在不能使用拨码开关的情况下，可以通过烧写逻辑固化来实现配置。 2. **出厂配置**: - **固定配置**: 设备出厂时即固定的配置。 - **修改方式**: 可以通过重新烧写逻辑或焊接配置电阻的方式进行修改。 - **内容**: - **处理器的工作频率**。 - **双核使用时 SMP/AMP 模式的选择**。 - **Serial RapidIO 频率的选择**。 - **拨码开关 S2 的功能**。 - **前面板指示灯的定义**。 - **后背板 RS232 和 RS422 接口的控制**。 - **注意事项**: 用户不应自行修改这些配置，若需要改变，请与制造商联系。 #### 四、功能单元详解 1. **结构框图**: 显示了各个功能单元之间的连接关系。 2. **功能单元**: - **MPC8640D 处理器**: 计算处理单元。 - **DDR2 SDRAM 存储器**: 数据存储单元。 - **NOR FLASH**: 启动程序存储单元。 - **FPGA**: 功能配置与管理单元。 - **I2C 温度传感器**: 温度监测单元。 - **Serial RapidIO 交换**: 高速数据交换单元。 - **以太网交换**: 网络数据交换单元。 - **管理单元**: 系统监控与管理单元。 #### 五、连接器 1. **VPX 连接器**: - **P0 连接器**: 负责连接 VPX 背板的主要信号线。 - **P1 连接器**: 提供辅助信号和电源连接。 - **P3 连接器**: 扩展连接器，用于额外的信号和电源连接。 - **P4 连接器**: 用于连接高速信号和提供电源。 - **P6 连接器**: 用于连接低速信号和电源。 2. **其他连接器**: - **前面板连接器**: 提供用户界面和调试接口。 - **FPGA JTAG 连接器**: 用于 FPGA 的调试和编程。 - **MPC8640D JTAG 连接器**: 用于 MPC8640D 处理器的调试。 - **单片机 JTAG 连接器**: 用于单片机的调试。 #### 六、功耗与散热 1. **功耗**: 描述了设备的能耗特性。 2. **散热**: 采用风冷散热设计，确保设备稳定运行。 以上就是关于 **VPX_8640_PPC_IA_X 主控平台** 的详细介绍，该平台以其高性能、高可靠性和良好的扩展性，在军事、航空航天以及其他高性能计算领域有着广泛的应用前景。

6U VPX是一种基于VMEbus技术的高性能计算平台，主要应用于军事、航空航天、工业控制等领域，具有高带宽、低延迟和模块化设计的特点。本文将深入解析6U VPX主板的结构尺寸、连接器库以及3D封装库的相关知识点。 6U VPX的"6U"代表其机械尺寸，源自于Eurocard标准，6U指的是160mm的高度。VPX是"VMEbus eXtreme"的缩写，它在VMEbus基础上进行了升级，增加了PCIe、光纤通道等高速接口，以适应现代系统对数据处理速度的需求。 1. **主板结构尺寸**： 6U VPX主板的尺寸通常为160mm x 233.35mm。主板上包含各种接口和插槽，用于连接不同的子系统和模块。这些接口的位置和布局严格遵循VPX规范，确保了不同供应商的板卡之间的互换性。 2. **连接器库**： 在6U VPX系统中，连接器是关键组件，用于板间通信和电源分配。常见的连接器有前插槽连接器（Front Panel Connectors）、后插槽连接器（Rear Transition Modules, RTMs）以及背板连接器。这些连接器支持多种总线协议，如PCI Express、Serial RapidIO、InfiniBand等。例如，"6U_VPX.png"可能就是展示这些连接器位置和类型的详细图。 3. **3D封装库**： 3D封装库在硬件设计中用于模拟实际组件在电路板上的三维布局。"vpx_6u.PcbDoc"可能是一个包含6U VPX主板3D模型的设计文件，设计师可以使用它来预览和优化板级组件的堆叠，确保散热、电气性能和物理兼容性。3D封装库包含每个组件的物理尺寸、引脚配置和电气特性，帮助工程师在设计阶段就能发现潜在问题。 在硬件设计过程中，6U VPX主板的开发需要考虑以下几点： - **热管理**：由于高性能组件的密集使用，散热设计至关重要，可能需要用到散热器、风扇或者液冷解决方案。 - **电磁兼容性 (EMC)**：为了确保系统稳定运行，需要进行EMC设计，避免信号干扰和辐射超标。 - **可靠性**：在恶劣环境中使用，主板必须符合严格的环境标准，如温度、湿度、振动等。 - **电源管理**：高效电源设计以满足不同模块的功率需求，同时保证系统的稳定性和效率。 6U VPX主板的结构和设计涉及多个领域的专业知识，包括信号完整性、电源完整性、机械工程和热力学等。理解并掌握这些知识点对于设计出高效、可靠的6U VPX系统至关重要。

### VPX连接器连接关系详解 #### VPX架构概述 VPX（VITA 46）是一种基于VMEbus标准的高性能嵌入式计算模块化架构，它支持高速串行互连技术，如Serial RapidIO® 和 Ethernet。VPX不仅继承了VMEbus的可靠性与坚固性，还通过引入高速串行接口极大地提高了系统的带宽和灵活性。 #### 连接器连接关系 在VPX系统中，连接器起着至关重要的作用，它们负责将不同的组件如前插板、后插板以及背板之间进行物理和电气上的连接。本文将详细介绍这些连接器的具体连接关系。 ### 前插板与背板的连接 前插板通常包含处理器和其他关键组件，而背板则作为整个系统的主干，负责各个模块之间的通信。在VPX架构中，前插板与背板的连接主要通过特定的连接器实现，这些连接器根据信号类型分为差分模块、单端模块和基础模块三种类型。 #### 差分模块 - **前插板**： - 接点定义：`16bcdea1fg` - 描述：此接点定义涉及16个差分信号对。 - **前背板**： - 接点定义：`dabcefg` - 描述：此处定义了7个差分信号对。 - **后背板**： - 接点定义：`eihgfdcba` - 描述：定义了9个差分信号对。 - **后插板**： - 接点定义：`eihgfdcba` - 描述：同样定义了9个差分信号对。 #### 单端模块 - **前插板**： - 接点定义：`161abcdefghi` - 描述：此定义涉及16个单端信号。 - **前背板**： - 接点定义：`eihgfdcba` - 描述：此处定义了9个单端信号。 - **后背板**： - 接点定义：`eihgfdcba` - 描述：同样定义了9个单端信号。 - **后插板**： - 接点定义：`eihgfdcba` - 描述：此处也定义了9个单端信号。 #### 基础模块 - **前插板**： - 接点定义：`a16gf` - 描述：此处定义了3个基础信号。 - **前背板**： - 接点定义：`edabcefg` - 描述：定义了8个基础信号。 - **后背板**： - 接点定义：`edabcefg` - 描述：同样定义了8个基础信号。 - **后插板**： - 接点定义：`edabcefg` - 描述：此处定义了8个基础信号。 ### 信号连接关系 为了更清晰地理解各信号间的连接关系，下面列举了一些具体的连接实例： - **偶数列对应关系**： - `a16`连接到`b16`（地） - `b16`连接到`c16`（差分对） - `d16`连接到`e16`（地） - `e16`连接到`f16`（差分对） - `g16`连接到`i16`（地） - `d1`、`e1`连接到`e1`、`f1`（差分对） - `a1`、`b1`连接到`a1`、`b1`（差分对） - `c1`连接到`c1`、`d1`（地） - `f1`连接到`g1`、`h1`（地） - `g1`连接到`i1`（单端） - **奇数列对应关系**： - `a16`连接到`b16`（单端） - `b16`连接到`c16`（单端） - `c16`连接到`d16`（地） - `d16`连接到`e16`（单端） - `e16`连接到`f16`（地） - `f16`连接到`g16`（单端） - `g16`连接到`h16`（单端） - `e1`、`f1`、`g1`内部连通，连接`f1`、`g1`、`h1`、`i1` - `a1`、`b1`、`c1`内部连通，连接`a1`、`b1`、`c1`、`d1` ### VITA连接器引脚定义 VPX系统中的连接器通常遵循VITA标准进行设计，其中引脚定义对于确保正确连接至关重要。例如，在某些VPX连接器上，可能会看到类似`-＋－＋－＋－＋`这样的标记，这些标记用于指示连接器上的信号类型（如电源、地、差分或单端信号）。通过准确理解这些标记及其对应的信号类型，可以确保在设计或配置VPX系统时不会出现错误的连接。 #### 小结 VPX连接器的设计与连接关系是VPX系统的核心组成部分之一。通过详细了解不同类型的信号模块（差分、单端和基础模块）及其连接方式，可以帮助工程师更好地理解和设计高性能嵌入式计算系统。此外，熟悉VITA连接器的引脚定义也是确保系统正确安装和运行的关键。

英文版的ANSI/VITA 46.0, VPX Baseline Standard

NSVPX-12.0-63.13_nc_32 此版本修复了 CVE-2019-19781漏洞 附件包含升级补丁和虚拟机部署文件

American National Standard for VPX Baseline Standard。 VMEbus International Trade Association。 VPX标准，VITA46.0，VITA-46.0，VITA 46.0-2007，VPX定义。

IPMI标准V1.5，英文原版带目录。 - IPMI -Intelligent Platform Management Interface Specification v1.5 . This document presents the base specifications for the Intelligent Platform Management Interface (IPMI) architecture. The IPMI specifications define standardized, abstracted interfaces to the platform management subsystem. IPMI includes the definition of interfaces for extending platform managementbetween board within the main chassis, and between multiple chassis.

ANSI_VITA_46.0-2007_American_National_Standard_for_VPX_Baseline_Standard

VPX (也就是以前所谓的VITA 46) 是传统 VME 系统背板交换的实现。VPX 是特别为防卫应用而动议并设计, 它保留了目前 6U 和 3U 板的外形，并支持 PMC 和 XMC 背板, 且在电器信号和物理接口上尽可能地兼容 VMEbus 。

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